JP2019192560A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】信号の伝送品質の低下を防止することができる電気コネクタを提供する。【解決手段】壁部２２Ａは、第１のコンタクト２０の配列の両端と、伝送される信号毎に第１のコンタクト２０を仕切る部分とに立設され、第２のコンタクト３０の配列の両端と、伝送される差動信号毎に第２のコンタクト３０を仕切る部分に張り出すとともに、基板の接地電極５ｂに接続する。第１のシェル及び第２のシェル３３等は、第１のコンタクト２０、第２のコンタクト３０及び壁部２２Ａから離隔しつつ、第１のコンタクト２０、第２のコンタクト３０及び壁部２２Ａを覆うように第１のハウジング及び第２のハウジング３１に取り付けられ、基板の接地電極５ｂに接続する。【選択図】図９

Description

本発明は、電気コネクタに関する。

特許文献１には、２本でペアを構成する複数の信号コンタクトと、複数のグランドコンタクトとを備えるコネクタが開示されている。信号コンタクトとグランドコンタクトとは、その一端側では、グランドコンタクトのペアが信号コンタクトのペアを挟む順番で一列に配列される。この一方、信号コンタクトとグランドコンタクトとは、他端側では、各コンタクトが台形の各頂点を構成し、隣接する信号コンタクト間が上底となり、グランドコンタクト間が下底となるように配列される。この台形において、上底と下底は平行であり、上底は下底より短くなっている。信号コンタクトとグランドコンタクトとを、上述のように配列することで、差動伝送における伝送品質を改善することができる。

特開２００８−０４１６５６号公報

しかし、上記特許文献１に開示された電気コネクタでは、クロストークの抑制に限界がある。このため、信号が伝送される周波数帯域において共振が発生し、信号の伝送品質が低下するおそれがある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、信号の伝送品質の低下を防止することができる電気コネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電気コネクタは、基板に実装される第１のコネクタと同軸ケーブルに接続された第２のコネクタとを備え、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが嵌合して、前記基板と前記同軸ケーブルとを接続する電気コネクタであって、
前記第１のコネクタは、
前記基板と接続する基板接続部が形成され、前記基板接続部の一端で前記基板から離れる方向に折れ曲がって延びる立ち上がり部が形成され、前記立ち上がり部の一端で前記基板に沿う方向に折れ曲がって延びて前記第２のコネクタに設けられた相手コンタクトと接触する第１のコンタクト接触部が形成された、一列に配列された導電性を有する複数の第１のコンタクトと、
前記基板の接地電極に接続し、前記第１のコンタクトにおける配列の両端と伝送される信号毎に前記第１のコンタクトを仕切る部分とに立設されるとともに、前記相手コンタクトの配列の両端と伝送される信号毎に前記相手コンタクトを仕切る部分に張り出す導電性の壁部と、
前記第１のコンタクト及び前記壁部を保持する絶縁性の第１のハウジングと、
前記第１のコンタクト及び前記壁部から離隔しつつ、前記第１のコンタクト及び前記壁部を覆うように前記第１のハウジングに取り付けられ、前記基板の接地電極に接続する導電性の第１のシェルと、
を備える。

この場合、前記第２のコネクタは、
前記同軸ケーブルの内部導体と接続するケーブル接続部が形成され、前記第１のコネクタと嵌合すると前記第１のコンタクト接触部と接触する第２のコンタクト接触部が形成された、前記基板に沿う方向に延びるとともに前記第１のコンタクトに対応して一列に配列された前記相手コンタクトとしての導電性を有する複数の第２のコンタクトと、
前記第２のコンタクトを保持するとともに、前記第１のコネクタから張り出す前記壁部を収容する空隙が設けられた絶縁性の第２のハウジングと、
前記第２のコンタクト及び前記壁部から離隔しつつ、前記第２のコンタクト及び前記壁部を覆うように前記第２のハウジングに取り付けられ、前記第１のコネクタと嵌合すると前記第１のシェルと接続する導電性の第２のシェルと、
前記同軸ケーブルの外部導体と接続し、前記第２のシェルと接続する導電性のグランドバーと、
を備える、
こととしてもよい。

また、前記基板からの前記壁部の高さが低くなるにつれて、前記第１のコンタクト及び前記第２のコンタクトを含む伝送線路の共振周波数が高くなる現象に基づいて、前記基板からの前記壁部の高さが、抑圧する対象となるノイズの周波数帯域に応じた高さに規定されている、
こととしてもよい。

また、前記基板からの前記壁部の高さは、前記第１のコンタクト、前記第２のコンタクト及び前記同軸ケーブルの内部導体で構成される伝送線路の前記基板からの最大高さに等しい、
こととしてもよい。

前記基板からの前記壁部の高さは、配列された前記第１のコンタクト、前記第２のコンタクト及び前記同軸ケーブルの内部導体の高さに沿って変化している、
こととしてもよい。

前記基板からの前記壁部の高さは、前記同軸ケーブルの内部導体の前記基板からの高さよりも高い、
こととしてもよい。

前記基板に沿った前記壁部の長さは、
前記第１のコンタクト及び前記第２のコンタクトで構成される伝送線路の前記基板に沿った長さよりも長い、
こととしてもよい。

前記壁部と、前記第１のシェル及び前記第２のシェルとの隙間の間隔が、前記第１のコンタクト及び前記第２のコンタクトを介して伝送される信号の半波長より短い、
こととしてもよい。

前記壁部は、
差動信号を伝送する一対のコンタクト単位で、前記コンタクト同士を仕切る、
こととしてもよい。

前記同軸ケーブルは、差動信号を伝送する一対の内部導体を有し、
前記一対の内部導体が、前記壁部に挟まれる一対の前記第２のコンタクトと接続されている、
こととしてもよい。

本発明によれば、第１のコンタクト及び相手コンタクトの配列の両端と、伝送される信号毎に第１のコンタクト及び相手コンタクトを仕切る部分とに、基板に対して立設された導電性の壁部が設けられており、壁部はシェルから離隔している。このようにすれば、壁部の縁部を、第１のコンタクト及び相手コンタクトに近接させることができるので、コンタクトを含む伝送線路の共振により発生するノイズ成分が壁部に伝わりやすくなる。この結果、信号の伝送品質の低下を防止することができる。

本発明の実施の形態に係る電気コネクタの構成を示す斜視図である。 図２（Ａ）は、電気コネクタを構成するリセプタクルコネクタの斜視図である。図２（Ｂ）は、第１のシェルを取り除き、基板に実装されていない状態でのリセプタクルコネクタの斜視図である。 図３（Ａ）はリセプタクルコネクタの上面図である。図３（Ｂ）は、リセプタクルコネクタの正面図である。図３（Ｃ）は、リセプタクルコネクタの底面図である。 図４（Ａ）は、図３（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。図４（Ｂ）は、図３（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図５（Ａ）は、電気コネクタを構成するプラグコネクタの斜視図である。図５（Ｂ）は、第２のシェルの一部を取り除いたプラグコネクタの斜視図である。 図６（Ａ）はプラグコネクタの上面図である。図６（Ｂ）は、プラグコネクタの正面図である。図６（Ｃ）は、プラグコネクタの底面図である。 図７（Ａ）は、図６（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。図７（Ｂ）は、図６（Ｂ）のＤ−Ｄ線断面図である。 図８（Ａ）は、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとが嵌合された場合の図３（Ｂ）のＡ−Ａ線、図６（Ｂ）のＣ−Ｃ線に相当する断面図である。図８（Ｂ）は、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとが嵌合された場合の図３（Ｂ）のＢ−Ｂ線、図６（Ｂ）のＤ−Ｄ線に相当する断面図である。 図９（Ａ）は、一対の伝送線路を模式的に示す上面図である。図９（Ｂ）は、一対の伝送線路を模式的に示す断面図である。 伝送線路と壁部とを模式的に示す側面図である。 図１の電気コネクタ及び他の電気コネクタで伝送される信号の周波数特性を比較して示すグラフである。 伝送経路をシェルで囲んだ電気コネクタの周波数特性を示すグラフである。 壁部の変形例を示す図である。 図１３の壁部を備える電気コネクタの周波数特性を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態に係る電気コネクタについて、図面を参照して詳細に説明する。全図において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号が付されている。本実施の形態に係る電気コネクタでは、伝送線路間のクロストークを軽減すべく、導体から成る壁部が、伝送線路間に設けられている。

図１に示すように、本実施の形態に係る電気コネクタ１は、第１のコネクタとしてのリセプタクルコネクタ２と、第２のコネクタとしてのプラグコネクタ３と、を備える。リセプタクルコネクタ２は、基板５に実装されており、プラグコネクタ３には、１６本の同軸ケーブル４が接続されている。

リセプタクルコネクタ２とプラグコネクタ３とが嵌合することにより、１６本の同軸ケーブル４と基板５の回路とが接続される。本実施の形態では、同軸ケーブル４は、一対の内部導体４ａを有しており、１本で１つの差動信号を伝送する。したがって、電気コネクタ１は、１６の差動信号を同時に伝送可能である。

まず、リセプタクルコネクタ２の構成について説明する。図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に総合的に示すように、リセプタクルコネクタ２は、第１のコンタクト２０と、第１のハウジング２１と、壁部２２Ａと、第１のシェル２３と、を備える。

第１のコンタクト２０は、図４（Ａ）に示すように、ｘ軸方向を長手方向とする金属から成る導電性の部材である。図３（Ａ）乃至図３（Ｃ）に示すように、第１のコンタクト２０は、同軸ケーブル４の内部導体４ａの数に合わせて３２本設けられている。第１のコンタクト２０は、相手コンタクト（後述のプラグコネクタ３の第２のコンタクト３０）に対応してｙ軸方向に一列に配列されている。本実施の形態では、第１のコンタクト２０は、隣接する一対のものが一組となって、差動信号を伝送する。

図４（Ａ）に示すように、第１のコンタクト２０には、基板５と接続する基板接続部２０ａが形成されている。基板接続部２０ａは、はんだ付けにより、基板５の信号電極５ａと接続する。さらに、第１のコンタクト２０には、基板接続部２０ａの一端で基板５から離れる方向に折れ曲がって延びる立ち上がり部２０ｂが形成されている。

さらに、第１のコンタクト２０には、立ち上がり部２０ｂの一端で基板５に沿う方向に折れ曲がって延びて相手コンタクト（第２のコンタクト３０）と接触する第１のコンタクト接触部２０ｃが形成されている。立ち上がり部２０ｂと第１のコンタクト接触部２０ｃとの間には、第１のハウジング２１と係止する係止部２０ｄが設けられている。

上述のように、第１のコンタクト２０では、基板接続部２０ａは基板５に沿って配置されているが、係止部２０ｄ及び第１のコンタクト接触部２０ｃは、基板５を基準とする高さ、すなわち基板５からの高さがｈ１となっている。このｈ１が、基板５からの第１のコンタクト２０の最大高さとなっている。

第１のハウジング２１は、樹脂から成る絶縁性の部材である。第１のハウジング２１は、図３（Ｃ）及び図４（Ａ）に示すように、複数の第１のコンタクト２０がｘ軸方向に延び、ｙ軸方向に一列に配列された状態で、第１のコンタクト２０を保持する。さらに、第１のハウジング２１は、図３（Ｃ）及び図４（Ｂ）に示すように、壁部２２Ａがｘ軸方向に延び、ｙ軸方向に一列に配列された状態で、壁部２２Ａを保持する。

壁部２２Ａは、第１のハウジング２１内に圧入された導電性の部材である。図４（Ｂ）に示すように、壁部２２Ａは、第１のコンタクト２０の配列の両端にｘ軸方向に延びた状態で基板５上に立設されている。さらに、壁部２２Ａは、図３（Ａ）及び図３（Ｃ）に示すように、基板５上において、伝送される信号（差動信号）毎に第１のコンタクト２０を仕切る部分に立設されている。図４（Ｂ）に示すように、壁部２２Ａは、基板５の接地電極５ｂにそれぞれはんだ付けされている。

本実施の形態では、壁部２２Ａについて、第１のコンタクト２０に対向する部分の基板５からの最大高さはｈ２であり、後述する相手コンタクト及び同軸ケーブル４の内部導体４ａに対向する部分の基板５からの最大高さはｈ４となっている。

図２（Ａ）に示すように、第１のシェル２３は、第１のコンタクト２０及び壁部２２Ａを覆うように第１のハウジング２１に取り付けられている。第１のシェル２３は、基板５の接地電極５ｂに接続し、第１のコンタクト２０を含む伝送線路に対する電磁遮蔽材として機能する。図２（Ａ）に示すように、第１のシェル２３には、後述の第２のシェル（シェルＢ）３４と接触するための接触片２３ａがｙ軸方向に沿って複数設けられている。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、第１のシェル２３は、第１のコンタクト２０及び壁部２２Ａから離隔している。具体的には、第１のシェル２３は、壁部２２Ａと接続しておらず、壁部２２Ａには上縁部２２ａが形成されている。また、第１のシェル２３は、壁部２２Ａとつなげないようにすれば、第１のコンタクト２０との間の間隔を広げることができるので、第１のコンタクト２０を伝送される信号の伝送品質を示す指標の１つであるリターンロスを低減して、伝送線路の反射特性を向上することができる。

次に、プラグコネクタ３の構成について説明する。図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に総合的に示すように、プラグコネクタ３は、相手コンタクトとしての第２のコンタクト３０と、第２のハウジング３１と、グランドバー３２と、第２のシェル（シェルＡ）３３と、第２のシェル（シェルＢ）３４と、を備える。

図７（Ａ）に示すように、第２のコンタクト３０は、ｘ軸方向を長手方向とする導電性の部材である。第２のコンタクト３０は、図５（Ｂ）に示すように、相手コンタクト（リセプタクルコネクタ２の第１のコンタクト２０）に対応してｙ軸方向に一列に配列されている。本実施の形態では、第２のコンタクト３０は、隣接する一対のものが一組となって、差動信号を伝送する。

図７（Ａ）に示すように、第２のコンタクト３０には、同軸ケーブル４の内部導体４ａと接続するケーブル接続部３０ａが形成されている。さらに、第２のコンタクト３０には、第１のコンタクト２０と接触する第２のコンタクト接触部３０ｂが形成されている。さらに、第２のコンタクト３０には、第２のハウジング３１に係止する係止部３０ｃが形成されている。

第２のハウジング３１は、絶縁性の部材である。第２のハウジング３１は、図７（Ａ）に示すように、複数の第２のコンタクト３０がｘ軸方向に延び、図５（Ｂ）に示すように、ｙ軸方向に一列に配列された状態で、第２のコンタクト３０を保持する。さらに、第２のハウジング３１は、グランドバー３２及び第２のシェル（シェルＡ）３３と、第２のシェル（シェルＢ）３４を保持する。図６（Ｂ）、図６（Ｃ）に示すように、第２のハウジング３１には、リセプタクルコネクタ２から張り出す壁部２２Ａが差し込まれる溝部３１ａが設けられている。

図５（Ｂ）に示すように、グランドバー３２は、ｙ軸方向に延びる板状の導電性の部材である。グランドバー３２は、図７（Ｂ）に示すように、一対の同軸ケーブル４の外部導体４ｂを挟んで外部導体４ｂと接続されており、第２のシェル３４（シェルＢ）と接続されている。なお、図７（Ａ）に示すように、同軸ケーブル４において、内部導体４ａと外部導体４ｂとの間には絶縁体４ｃが挿入されており、外部導体４ｂの外側、すなわち最外部に外部被膜４ｄが形成されている。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、第２のシェル（シェルＡ）３３と、第２のシェル（シェルＢ）３４とは、導電性の部材である。第２のシェル（シェルＡ）３３は、同軸ケーブル４が第２のコンタクト３０と結線された後に第２のハウジング３１に取り付けられる。第２のシェル（シェルＢ）３４は、第２のハウジング３１の樹脂成形時に同時に一体成形される。図５（Ａ）、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、第２のシェル（シェルＡ）３３と、第２のシェル（シェルＢ）３４とは、互いに接触している。図７（Ａ）に示すように、第２のシェル（シェルＡ）３３及び第２のシェル（シェルＢ）３４とは、第２のコンタクト３０から離隔しつつ、第２のコンタクト３０を覆うように第２のハウジング３１に取り付けられ、リセプタクルコネクタ２と嵌合すると第１のシェル２３と接触する。また、第２のシェル３３には、リセプタクルコネクタ２との接続状態を補強するためのプルバー３３ａが設けられている。

図１に示すように、基板５に実装されたリセプタクルコネクタ２にプラグコネクタ３が嵌め込まれ、プルバー３３ａが回動してリセプタクルコネクタ２に係合すると、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す状態となる。

この場合、図８（Ａ）に示すように、第１のコンタクト２０の第１のコンタクト接触部２０ｃと第２のコンタクト３０の第２のコンタクト接触部３０ｂとが接触する。これにより、基板５の信号電極５ａ→第１のコンタクト２０→第２のコンタクト３０→同軸ケーブル４の内部導体４ａという信号の伝送線路が形成される。

さらに、この状態で、図８（Ａ）に示すように、第１のシェル２３の接触片２３ａが、第２のシェル３４に接触する。これにより、同軸ケーブル４の外部導体４ｂ→グランドバー３２→第２のシェル（シェルＡ）３３→第２のシェル（シェルＢ）３４→第１のシェル２３→基板５の接地電極５ｂという接地用の伝送線路が形成される。

また、基板５に実装されたリセプタクルコネクタ２にプラグコネクタ３が嵌め込まれると、リセプタクルコネクタ２の壁部２２Ａがプラグコネクタ３の溝部３１ａに差し込まれる。この状態で、図８（Ｂ）に示すように、第２のシェル３３は、リセプタクルコネクタ２を構成する壁部２２Ａから離隔しつつ、壁部２２Ａを覆う状態となる。

また、壁部２２Ａは、基板５の接地電極５ｂに接続されている。したがって、壁部２２Ａは、同軸ケーブル４の外部導体４ｂと同電位となる。

同軸ケーブル４の一対の内部導体４ａは、差動信号を伝送する。したがって、図９（Ａ）に示すように、電気コネクタ１においても、隣接する一対の伝送線路で差動信号が伝送される。電気コネクタ１では、壁部２２Ａが、差動信号を伝送する一対の伝送線路を挟むように形成されている。すなわち、壁部２２Ａは、差動信号を伝送する一対の伝送線路単位（コンタクト単位）で、第１のコンタクト２０及び第２のコンタクト３０同士を仕切っている。これにより、壁部２２Ａは、一対の伝送線路から、隣接する一対の伝送線路へ放射するノイズを遮蔽する導体として機能する。

また、図９（Ａ）に示すように、壁部２２Ａは、ｘ軸方向に関して、第１のコンタクト２０及び第２のコンタクト３０で構成される信号の伝送線路の長さよりも長くなっている。これにより、第１のコンタクト２０、第２のコンタクト３０及び露出した内部導体４ａから成る伝送線路をカバーすることができる。

図９（Ｂ）に示すように、一対の伝送線路から、電磁波ノイズ成分が放射された場合に、上方に放射されたノイズについては、第１のシェル２３及び第２のシェル（シェルＡ）３３、第２のシェル（シェルＢ）３４に伝送される。また、横方向、下方に放射されるノイズについては、壁部２２Ａに伝送される。これにより、差動信号を伝送する一対の伝送線路同士のクロストークを低減することができる。なお、電気コネクタの中には、壁部２２Ａの代わりに、グラウンド用の同軸ケーブル４に接続されたコンタクトを備えるコネクタもある。しかし、この種の電気コネクタでは、コンタクトから下方に放射されたノイズをとらえるのが困難になる。電気コネクタ１は、コンタクトから下方に放射されたノイズも壁部２２Ａに伝送可能である。

また、壁部２２Ａの上縁部２２ａと、第２のシェル３３との間の隙間Ｌ（図９（Ｂ）参照）は、伝送される信号の周波数の半波長以下となっている。このようにすれば、第２のシェル３３と壁部２２Ａとの隙間からノイズが漏れるのを防止することができる。このことは、壁部２２Ａと、第１のシェル２３との間の隙間についても同様である。例えば、伝送される信号の周波数が３０ＧＨｚである場合には、信号の波長は１０ｍｍとなるため、隙間は５ｍｍ以下とすればよい。

図１０に示すように、本実施の形態では、第１のコンタクト２０に対向する部分の壁部２２Ａの高さｈ２は、基板５からの第１のコンタクト２０の最大高さｈ１に等しくなっており、第２のコンタクト３０及び内部導体４ａに対向する部分の壁部２２Ａの高さｈ４は、基板５からの内部導体４ａの最大高さｈ３と等しくなっている。すなわち、基板５からの壁部２２Ａの高さは、配列された第１のコンタクト２０、第２のコンタクト３０及び同軸ケーブル４の内部導体４ａの高さに沿って変化している。なお、第２のコンタクト３０に対向する部分の壁部２２Ａの高さｈ４は、第２のコンタクト３０の最大高さと同じとしてもよい。また、第２のコンタクト３０に対向する部分については、壁部２２Ａの高さを第２のコンタクト３０の最大高さとし、内部導体４ａと対向する部分については、壁部２２Ａの高さを内部導体４ａの最大高さと同じとしてもよい。

このようにすれば、第１のコンタクト２０、第２のコンタクト４０及び内部導体４ａと、壁部２２Ａの上縁部２２ａとの間隔を短くすることができるので、第１のコンタクト２０、第２のコンタクト３０及び内部導体４ａを含む伝送線路から放出されるノイズ成分を壁部２２Ａの上縁部２２ａに伝送しやすくなり、隣接する伝送線路へのノイズ成分の放出を抑制し易くなる。

このように、壁部２２Ａは、差動信号を伝送する一対の信号の伝送線路同士でのクロストークを低減するために設けられている。ここで、伝送線路の周波数特性である近端クロストーク（Ｓ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ＮＥＸＴ（Ｎｅａｒ Ｅｎｄ Ｃｒｏｓｓｔａｌｋ））がどの程度低減されているかについて説明する。

図１１の太い実線で示すように、本実施の形態に係る電気コネクタ１では、第１のコンタクト２０、第２のコンタクト３０及び内部導体４ａの最大高さと同じ高さを有する壁部２２Ａにより、壁部２２Ａがない場合（細い実線）と比べ、周波数全域に渡って、近端クロストークが低減している。

また、図１２の実線に示すように、壁部２２Ａと第１のシェル２３及び第２のシェル（シェルＡ）３３、第２のシェル（シェルＢ）３４とを接触させて、差動信号を伝送する一対の信号の伝送線路の周囲を導電性のシェルで囲んだ場合には、近端クロストークは、信号の周波数が高くなるとかえって増大した。図１２では、点線が、本実施の形態に係る電気コネクタ１の周波数特性（近端クロストーク）を示している。

以上のように、本実施の形態に係る電気コネクタ１のように、差動信号を伝送する第１のコンタクト２０及び第２のコンタクト３０及び同軸ケーブル４の内部導体４ａから成る一対の伝送線路同士の間にその最大高さと同じ高さを有する壁部２２Ａを挿入すれば、伝送線路の周波数特性を改善することができることが明らかとなった。そして、その改善の度合いは、伝送線路の周囲を導体シェルで囲んだ場合よりも良好なものとなった。

さらに、壁部２２Ａの高さに応じて、信号の伝送線路の周波数特性は変化する。図１１の点線で示すように、壁部２２Ａの高さｈ２，ｈ４を、第１のコンタクト２０の高さｈ１，第２のコンタクト３０及び内部導体４ａの高さｈ３よりも高く（ｈ２＞ｈ１、ｈ４＞ｈ３）した場合には、近端クロストークには、周波数Ｆ１（ＧＨｚ）より高い周波数帯域に共振周波数に対応する２つのピークが現れている。

一方、図１１の一点鎖線で示すように、壁部２２Ａの高さｈ２、ｈ４を、第１のコンタクト２０、第２のコンタクト３０及び内部導体４ａの高さｈ１、ｈ３よりも低く（ｈ２＜ｈ１、ｈ４＜ｈ３）した場合には、信号の伝送線路の共振周波数はＦ２（ＧＨｚ）を超えるようになり、周波数Ｆ１（ＧＨｚ）以上Ｆ２（ＧＨｚ）の範囲では近端クロストークがｈ２＞ｈ１の場合に比べて小さくなっている。

以上のことから、基板５からの壁部２２Ａの高さｈ２及びｈ４が低くなるにつれて、第１のコンタクト２０、第２のコンタクト３０及び内部導体４ａを含む伝送線路の共振周波数が高くなる現象があることが明らかとなった。この現象を利用すれば、伝送線路の共振周波数を、伝送される信号の周波数帯域から外れるように、すなわち、抑圧対象となるノイズの周波数帯域に応じて、壁部２２Ａの高さｈ２及びｈ４を調整することが可能となる。

例えば、伝送される信号の周波数帯域がＦ１（ＧＨｚ）以上Ｆ２（ＧＨｚ）以下である場合には、壁部２２Ａの高さｈ２，ｈ４を第１のコンタクト２０の高さｈ１、第２のコンタクト３０及び内部導体４ａの高さｈ３よりも低くして、伝送線路の共振周波数をＦ２（ＧＨｚ）以上とすればよい。このようにすれば、伝送される信号の周波数帯域周辺のノイズ成分を抑制することが可能となる。また、伝送される信号の周波数帯域がＦ２（ＧＨｚ）以上である場合には、壁部２２Ａの高さｈ２，ｈ４を、第１のコンタクト２０の高さｈ１、第２のコンタクト３０及び内部導体４ａの高さｈ３よりも高くして、伝送線路の共振周波数をＦ１（ＧＨｚ）以上Ｆ２（ＧＨｚ）以下とすればよい。このようにすれば、伝送される信号の周波数帯域周辺のノイズ成分を抑制することが可能となる。

なお、図１３に示すように、壁部２２Ａの代わりに、基板５からの壁部２２Ｂの高さｈ２、ｈ４が同一な（高さが均一な）壁部２２Ｂを用いてもよい。基板５からの壁部２２Ｂの高さｈ２，ｈ４は、第１のコンタクト２０、第２のコンタクト３０及び同軸ケーブル４の内部導体４ａで構成される伝送線路の基板５からの最大高さに等しくなる。

図１４には、壁部２２Ａを備える電気コネクタ１の周波数特性（近端クロストーク）が、太い実線で示されている。比較対象として、壁部２２Ｂを備える電気コネクタ１の周波数特性（近端クロストーク）が点線で示され、一対の伝送線路間に壁部が設けられていない電気コネクタの周波数特性（近端クロストーク）が細い実線で示されている。図１４に示すように、本実施の形態に係る電気コネクタ１によれば、壁部がない場合にくらべて、壁部２２Ｂを備える電気コネクタとほぼ同様に近端クロストークが低減されている。また、周波数Ｆ３（ＧＨｚ）以上の周波数帯域では、壁部２２Ａを備える電気コネクタ１の近端クロストークが、壁部２２Ｂを備える電気コネクタ１よりも小さくなっている。

以上詳細に説明したように、上記実施の形態によれば、第１のコンタクト２０及び第２のコンタクト３０の配列の両端と、伝送される信号（差動信号）毎に第１のコンタクト２０及び第２のコンタクト３０を仕切る部分とに、基板５に対して立設された導電性の壁部２２Ａ，２２Ｂが設けられており、壁部２２Ａ，２２Ｂを第１のシェル２３及び第２のシェル３３から離隔している。このようにすれば、壁部２２Ａ，２２Ｂの上縁部２２ａを、第１のコンタクト２０及び第２のコンタクト３０に近接させることができるので、第１のコンタクト２０及び第２のコンタクト３０を含む伝送線路の共振により発生するノイズ成分が壁部２２Ａ，２２Ｂに伝わりやすくなる。この結果、共振によるクロストークの増大を抑制して、信号の伝送品質の低下を防止することができる。

ここで、クロストークを最も抑制できるのは（すなわち近端クロストークの値が低いのは)、壁部２２Ａの高さを、基板５を基準としたときの第１のコンタクト２０及び第２のコンタクト３０及び内部導体４ａを含むコネクタ内の信号の伝送線路の高さに沿わせた場合である。

伝送される信号の周波数、すなわち低減すべきノイズの周波数と伝送線路の共振周波数をずらす場合について考える。例えば、共振周波数を低くする場合には、コネクタ内の伝送線路の最大高さｈ１，ｈ３よりも壁部２２Ａ，２２Ｂの高さｈ２，ｈ４を高くするのが望ましい。一方、共振周波数を高くする場合には、コネクタ内の伝送線路の最大高さｈ１，ｈ３よりも、壁部２２Ａ，２２Ｂの高さｈ３，ｈ４を低くするのが望ましい。壁部２２Ａ，２２Ｂの高さｈ２，ｈ４と第１のコンタクト２０，第２のコンタクト３０及び内部導体４ａの高さｈ１，ｈ３の差の許容範囲としては、±１．５ｍｍとしてもよいし、その差を第１のコンタクト２０及び第２のコンタクト３０及び内部導体４ａの幅以内としてもよい。また、壁部２２Ａ，２２Ｂの高さｈ２，ｈ４については、コネクタ内の伝送線路と、その伝送線路に隣接する伝送線路との間の少なくとも一部を遮ることができる高さとするだけでもよい。また、基板５からの壁部２２Ａ，２２Ｂの高さｈ２，ｈ４は、同軸ケーブル４の内部導体４ａの基板５からの高さｈ３よりも高くてもよい。

このように、第１のコンタクト２０、第２のコンタクト３０及び内部導体４ａの高さｈ１，ｈ３よりも壁部２２Ａの高さｈ２，ｈ４を低くしたり、第１のコンタクト２０，第２のコンタクト３０及び内部導体４ａの高さよりも壁部２２Ａの高さを高くしたりすれば、信号の伝送線路の共振周波数を信号の周波数からずらして、共振によるクロストークを低減することが可能となる。

壁部２２Ａ，２２Ｂは、コネクタ内の伝送線路から放射されたノイズを伝送する部材として機能するが、その壁部２２Ａ，２２Ｂの高さｈ２，ｈ４が変われば、伝送線路の共振周波数が変化する。したがって、壁部２２Ａ，２２Ｂの高さｈ２，ｈ４は、伝送される信号の周波数に応じて決定されるのが望ましい。

なお、上記実施の形態では、プラグコネクタ３を構成する第２のシェルは、第２のシェル（シェルＡ）３３と、第２のシェル（シェルＢ）３４とに分かれているが、これらは一体のものであってもよい。

また、上記実施の形態では、一対の内部導体４ａを有する同軸ケーブル４を接続する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれには限られない。１本の内部導体を有する同軸ケーブルを基板と接続する電気コネクタに本発明を適用することが可能である。

なお、上記実施の形態では、差動信号を伝送する電気コネクタ１について説明したが、本発明はこれには限られない。シングルエンド信号を伝送する電気コネクタにも本発明を適用することができる。

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

本発明は、同軸ケーブルと基板とを電気的に接続し、高周波数の信号を伝送する電気コネクタに適用することができる。

１ 電気コネクタ、２ リセプタクルコネクタ、３ プラグコネクタ、４ 同軸ケーブル、４ａ 内部導体、４ｂ 外部導体、４ｃ 絶縁体、４ｄ 外部被膜、５ 基板、５ａ 信号電極、５ｂ 接地電極、２０ 第１のコンタクト、２０ａ 基板接続部、２０ｂ 立ち上がり部、２０ｃ 第１のコンタクト接触部、２０ｄ 係止部、２１ 第１のハウジング、２２Ａ，２２Ｂ 壁部、２２ａ 上縁部、２３ 第１のシェル、２３ａ 接触片、３０ 第２のコンタクト、３０ａ ケーブル接続部、３０ｂ 第２のコンタクト接続部、３０ｃ 係止部、３１ 第２のハウジング、３１ａ 溝部、３２ グランドバー、３３ 第２のシェル（シェルＡ）、３４ 第２のシェル（シェルＢ）、３３ａ プルバー

Claims (10)

1. 基板に実装される第１のコネクタと同軸ケーブルに接続された第２のコネクタとを備え、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが嵌合して、前記基板と前記同軸ケーブルとを接続する電気コネクタであって、
   前記第１のコネクタは、
   前記基板と接続する基板接続部が形成され、前記基板接続部の一端で前記基板から離れる方向に折れ曲がって延びる立ち上がり部が形成され、前記立ち上がり部の一端で前記基板に沿う方向に折れ曲がって延びて前記第２のコネクタに設けられた相手コンタクトと接触する第１のコンタクト接触部が形成された、一列に配列された導電性を有する複数の第１のコンタクトと、
   前記基板の接地電極に接続し、前記第１のコンタクトにおける配列の両端と伝送される信号毎に前記第１のコンタクトを仕切る部分とに立設されるとともに、前記相手コンタクトの配列の両端と伝送される信号毎に前記相手コンタクトを仕切る部分に張り出す導電性の壁部と、
   前記第１のコンタクト及び前記壁部を保持する絶縁性の第１のハウジングと、
   前記第１のコンタクト及び前記壁部から離隔しつつ、前記第１のコンタクト及び前記壁部を覆うように前記第１のハウジングに取り付けられ、前記基板の接地電極に接続する導電性の第１のシェルと、
   を備える電気コネクタ。
2. 前記第２のコネクタは、
   前記同軸ケーブルの内部導体と接続するケーブル接続部が形成され、前記第１のコネクタと嵌合すると前記第１のコンタクト接触部と接触する第２のコンタクト接触部が形成された、前記基板に沿う方向に延びるとともに前記第１のコンタクトに対応して一列に配列された前記相手コンタクトとしての導電性を有する複数の第２のコンタクトと、
   前記第２のコンタクトを保持するとともに、前記第１のコネクタから張り出す前記壁部を収容する空隙が設けられた絶縁性の第２のハウジングと、
   前記第２のコンタクト及び前記壁部から離隔しつつ、前記第２のコンタクト及び前記壁部を覆うように前記第２のハウジングに取り付けられ、前記第１のコネクタと嵌合すると前記第１のシェルと接続する導電性の第２のシェルと、
   前記同軸ケーブルの外部導体と接続し、前記第２のシェルと接続する導電性のグランドバーと、
   を備える、
   請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記基板からの前記壁部の高さが低くなるにつれて、前記第１のコンタクト及び前記第２のコンタクトを含む伝送線路の共振周波数が高くなる現象に基づいて、前記基板からの前記壁部の高さが、抑圧する対象となるノイズの周波数帯域に応じた高さに規定されている、
   請求項２に記載の電気コネクタ。
4. 前記基板からの前記壁部の高さは、前記第１のコンタクト、前記第２のコンタクト及び前記同軸ケーブルの内部導体で構成される伝送線路の前記基板からの最大高さに等しい、
   請求項２に記載の電気コネクタ。
5. 前記基板からの前記壁部の高さは、配列された前記第１のコンタクト、前記第２のコンタクト及び前記同軸ケーブルの内部導体の高さに沿って変化している、
   請求項２に記載の電気コネクタ。
6. 前記基板からの前記壁部の高さは、前記同軸ケーブルの内部導体の前記基板からの高さよりも高い、
   請求項２に記載の電気コネクタ。
7. 前記基板に沿った前記壁部の長さは、
   前記第１のコンタクト及び前記第２のコンタクトで構成される伝送線路の前記基板に沿った長さよりも長い、
   請求項２から６のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
8. 前記壁部と、前記第１のシェル及び前記第２のシェルとの隙間の間隔が、前記第１のコンタクト及び前記第２のコンタクトを介して伝送される信号の半波長より短い、
   請求項２から７のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
9. 前記壁部は、
   差動信号を伝送する一対のコンタクト単位で、前記コンタクト同士を仕切る、
   請求項２から８のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
10. 前記同軸ケーブルは、差動信号を伝送する一対の内部導体を有し、
    前記一対の内部導体が、前記壁部に挟まれる一対の前記第２のコンタクトと接続されている、
    請求項２から９のいずれか一項に記載の電気コネクタ。

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